6.2
6.2.1
Testrommet
Forsøkene ble gjennomført i et rom med areal 8,6 m2. Det er i hovedsak tre grunner til at denne romstørrelsen ble valgt:
1. Rommet skulle representere et typisk soverom.
2. Studier hvor man undersøkte effekten av dødluftsrom er utført med større rom, henholdsvis 12,4 m2, 21,4 m2 og 26,8 m2, se kapittel 2.1.
3. Dette er et standardisert rom, beskrevet i ISO 9705 [18].
Forsøkene ble gjennomført uten ventilasjon, da dette er å anse som ”worst case” med tanke på akkumulering av gasser i rommet. I et rom med åpent vindu eller annen ventilasjon, vil gasskonsentrasjonene kunne tynnes ut, og det vil ta lenger tid før en person blir ute av stand til å evakuere.
Et norsk soverom varmes som regel opp på dagtid og kjøles ned på nattestid. Dette kan skape termiske gradienter i rommet, noe som kan påvirke røykens spredning. I de
gjennomførte forsøkene var romtemperaturen i gjennomsnitt 17,0 °C ± 3,2 °C, noe som er representativt for et soverom. En lavere romtemperatur kan føre til at røyken bruker lengre tid på å nå de optiske røykvarslere, og at gasskonsentrasjonene blir enda høyere før alarmen utløses. Dette er imidlertid ikke undersøkt, og det er usikkert hvor mye dette påvirker deteksjonstiden.
6.2.2
Brannkilde
Det ble benyttet en ikke-standardisert brannkilde. Det var et ønske om å benytte
realistiske materialer som brannkilde, da man skulle undersøke hvilke gasser, og i hvilke konsentrasjoner, som ble dannet i forbrenningen.
Brannkildens materialer, som i hovedsak besto av polyeterskum og bomull, er representative for stoppede møbler og madrasser, og vil kunne gi representative gassmålinger for ulmebranner i slike møbler.
Brannkilden ble lukket inn i en trekasse med hull på toppen hvor røyken kunne slippe ut. Hensikten med dette var å øke repeterbarheten i forsøkene ved at røyken slapp ut på samme punkt i alle forsøkene.
6.2.3
Optiske røykvarslere
Det ble benyttet tre ulike modeller som representerte optiske røykvarslere. Det ble ikke funnet signifikante forskjeller i deteksjonstiden mellom de ulike typene.
Når brannkilden var plassert i hjørnet ved døren, gikk ingen optiske røykvarslere til alarm i løpet av testtiden. Dette antas å skyldes testoppsettet (bunnen til røykkilden var tettet) heller enn røykvarslerne, da det også i disse testene ble målt lavere gasskonsentrasjoner.
6.2.4
Kombinasjonsdetektorer
Kombinasjonsdetektorene som er omtalt i kapittel 3.3.2 er ikke-kalibrerte instrumenter. For kvantitative målinger av CO-konsentrasjon, ble det derfor benyttet egne, kalibrerte instrumenter. Disse fungerte også som referanse for CO-målinger med
kombinasjonsdetektorene.
Det ble totalt benyttet 22 kombinasjonsdetektorer, og Figur 5-2 viser at det var god samling i målingene og god linearitet sammenlignet mot referansemåleren. Dette, sammen med antagelsen om at kombinasjonsdetektorene måler likt, innebærer at detektorene ga nyttig informasjon om relativ CO- og røykkonsentrasjon, og dermed om spredning av gass og røyk i rommet.
Tyco-sentralen som de 22 Tyco-detektorene var koblet til leste av én detektor per sekund. Hver detektor ble derfor avlest hvert 22. sekund, noe som tilsvarer en loggefrekvens på 0,045 Hz. Dette må tas hensyn til når man analyserer spredning av røyk og gasser i og utenfor dødluftsrom. Forskjell i måleverdier mellom to detektorer , måtte derfor registreres med et tidsintervall minst lik tidsforskjellen mellom måleverdiene i de to samelignede detektorene. Bortsett fra dette, og med tanke på at ulmebrannsforsøkene varte over flere timer, anses en loggefrekvensen på 0,045 Hz som tilstrekkelig.
Sammenligning av lysdemping målt i og utenfor dødluftsrom, ble først forsøkt analysert ved regresjon mellom de utvalgte detektorparene, både med hensyn på
lysdempingsverdier, og på tid til lysdemping. Dette ble gjort for å kunne beregne forskjeller basert på antakelse om en lineær sammenheng mellom signalene fra
detektorene i hvert par. Det ble oppnådd høy grad av linearitet, og en Durbun Watson-test avdekket autokorrelasjon i måleseriene. Det ble forsøkt kompensert for dette, men konklusjonen ble at resultatet ikke var pålitelig, og lineær regresjon ble derfor forkastet som metode.
6.2.5
Repeterbarhet
Generelt er det vanskelig å kontrollere repeterbarheten i brannforsøk. Selv om man benytter identiske testoppsett i alle testene, kan forskjeller i luftstrømmene i testrommet, indusert av temperaturgradienter, føre til ulik røykstrømning i de forskjellige testene. I tillegg kan små forskjeller i brannkilden føre til ulike brannforløp, med tilsvarende forskjeller i røyk- og varmeproduksjon, som kan påvirke testresultatene.
Ulmebrann er et lite stabilt og repeterbart fenomen. I en ulmebrann er det vanskelig å kontrollere antenningsforløpet, noe som blant annet kommer av at brannkilden varmes opp av et varmeelement, og man ikke vet om man har fått antenning av materialet før
varmeelementet slås av. I enkelte av forsøkene måtte varmekilden slås på igjen før man fikk antenning.
Disse usikkerhetene viser seg i form av ulike gasskonsentrasjoner målt i de ulike
forsøkene. For å ta høyde for disse usikkerhetene, ble det i denne studien gjennomført 10 forsøk, som bør ha fanget opp de ulike brannforløpene som kan ha oppstått innenfor det aktuelle testoppsettet.
7
Konklusjoner
- Kombinasjonsdetektorer med CO-sensor går i alarm mye tidligere enn optiske røykvarslere. Dette kan øke sjansen for overlevelse i en ulmebrann
- Det var liten forskjell i tid til deteksjon mellom kombinasjonsdetektorer plassert på vegg og i tak. Dette viser god spredning av CO i rommet.
- CO-detektorer kan plasseres mer tilgjengelig for personer som har vanskeligheter med å nå en takmontert røykdetektor.
- Grenseverdier for handlingslammelse som følge av CO-forgiftning kan være oversteget når optiske røykdetektorer går til alarm. Dette kan i verste fall være fatalt.
- Det er ikke funnet systematiske forskjeller i tid til deteksjon for røykdetektorer plassert i og utenfor dødluftsrom.
- Det var ingen signifikant forskjell i tid til alarm for de ulike modellene optiske røykvarslere som ble benyttet i forsøkene.
Referanser
[1] “Nasjonal kommunikasjonsstrategi for brannsikkerhet - 2013-2020.” Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap.
[2] Veiledning til forskrift om brannforebyggende tiltak og tilsyn. 2004.
[3] C. Sesseng, “Røykvarslere for bruk i bolig - Kartlegging av forskningsfront,” SINTEF NBL as, Trondheim, NBL A12136, Dec. 2012.
[4] “Røykvarsleren,” Norsk brannvernforening, 28-Nov-2014.
[5] J. Su and G. Crampton, “An Experimental Examination of Dead Air Space for Smoke Alarms,” Fire Technol., vol. 45, no. 1, pp. 97–115, 2009.
[6] C. Sesseng and Reitan, Nina Kristine, “Kartlegging av bruk av røykvarslere i boliger,” SP Fire Research AS, Trondheim, SPFR-rapport A15 20052:1. [7] L. A. Cestari, C. Worrell, and J. A. Milke, “Advanced fire detection algorithms
using data from the home smoke detector project,” Fire Saf. J., vol. 40, no. 1, pp. 1– 28, 2005.
[8] S. Lundberg and K. S. Pedersen, “Menneskelig sikkerhet ved brann i bygninger,” SINTEF NBL as, Trondheim, SINTEF-rapport STF25 A82008, 1982.
[9] G. Rein, “Smouldering combustion phenomena in science and technology,” 2009. [10] G. W. Mulholland, “Smoke Production and Properties,” in SFPE Handbook on Fire
Protection Engineering, 3rd ed., 2002.
[11] D. A. Purser, “Toxicity assessment of Combustion Products.,” in SFPE Handbook on Fire Protection Engineering, 3rd ed., 2002.
[12] D. A. Purser, “People and fire. Inaugural Lecture Series.,” The University of Greenwich, Greenwich, Storbritannia.
[13] C. Locatelli, S. M. Candura, D. Maccarini, R. Butera, and L. Manzo, “Carbon Monoxide Poisoning in Fire Victims. Indoor Environ.3,” 1994.
[14] A. Steen-Hansen, “Dødsfall som følge av brann i bygninger. En analyse av
dødsbranner i perioden 1978-1992.,” SINTEF NBL as, Trondheim, SINTEF-rapport STF25 A94008, Feb. 1995.
[15] Leth, “Omkommet ved brand: Ph. d. afhandling,” Aarhus Universitet, Institut for Epidemologi og Socialmedicin, 1998.
[16] G. L. Nelson, “Carbon Monoxide and Fire Toxicity: A Review and Analysis of Recent Work,” Fire Technol., vol. 34, pp. 39–58, 1998.
[17] J. P. Stensaas, “Toxicity, visibility and heat stresses of fire effluents - human tenability limits,” SINTEF NBL as, Trondheim, Norway, SINTEF-rapport STF25 A91022, May 1991.
[18] “ISO 9705. Fire tests - Full-scale room test for surface products. First edition 1993- 06-15. Corrected and reprinted 1996-03-01.” International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, 1996.
[19] “ISO 19702:2006. Toxicity testing of fire effluents - Guidance for analysis of gases and vapours in fire effluents using FTIR gas analysis.” International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, 2006.
[20] “Carbon monoxide detector.” [Online]. Available:
SP Fire Research AS
Postboks 4767 Sluppen, 7465 Trondheim Telefon: 464 18 000
E-post: post@spfr.no, Internett: www.spfr.no
www.spfr.no SPFR-rapport A15 20053:1 ISBN
SP Technical Research Institute of Sweden
Our work is concentrated on innovation and the development of value-adding technology. Using Sweden's most extensive and advanced resources for technical evaluation, measurement technology, research and development, we make an important contribution to the competitiveness and sustainable development of industry. Research is carried out in close conjunction with universities and institutes of technology, to the benefit of a customer base of about 10000 organisations, ranging from start-up companies developing new technologies or new ideas to international groups.